聚合氯化鋁在造紙工業(yè)中的應(yīng)用

張金霞，郭旭斌，馬玉春

（中冶美利云產(chǎn)業(yè)投資股份有限公司，寧夏中衛(wèi) 755000）

聚合氯化鋁是一種新型高效的無機(jī)高分子凝劑，它具有用量少、除濁效率高、對(duì)出水pH影響小等優(yōu)點(diǎn)，一直廣泛應(yīng)用于水處理過程中。隨著科技的發(fā)展以及對(duì)產(chǎn)品認(rèn)識(shí)的加深，近些年來，聚合氯化鋁作為電荷中和劑也越來越多地應(yīng)用于造紙工業(yè)，在造紙濕部起到良好的助留、助濾作用[1-2]，現(xiàn)就中冶美利云產(chǎn)業(yè)投資股份有限公司在這方面的試驗(yàn)過程及推廣使用經(jīng)驗(yàn)與大家分享。

1 產(chǎn)品簡(jiǎn)介

聚合氯化鋁（polyaluminium chloride，簡(jiǎn)稱PAC），是一種水溶性無機(jī)高分子聚合物，通常分為聚合氯化鋁、堿式聚合氯化鋁、板框壓濾聚合氯化鋁及噴霧干燥性聚合氯化鋁。

1.1 聚合氯化鋁助留、助濾原理

聚合氯化鋁是氯化鋁經(jīng)堿預(yù)水解的產(chǎn)物，在中堿性抄紙范圍內(nèi)仍帶有一定的正電荷，最大的優(yōu)勢(shì)是可優(yōu)先中和紙料中的陰離子干擾物質(zhì)，使細(xì)小纖維表面有足夠的負(fù)電荷與加入的陽離子聚丙烯酰胺反應(yīng)組成復(fù)合助留助濾系統(tǒng)，以減少陰離子干擾物質(zhì)對(duì)陽離子聚丙烯酰胺助留效果的干擾作用，從而起到凈化過程水質(zhì)，減少造紙濕部系統(tǒng)中陽離子化學(xué)品添加量，去除陰離子垃圾的作用[3]。

1.2 聚合氯化鋁的指標(biāo)控制

對(duì)每種聚合氯化鋁而言，區(qū)分其質(zhì)量好壞主要看3個(gè)指標(biāo)，即鋁含量、鹽基度和水不溶物。表1為入廠的一般檢測(cè)指標(biāo)，檢測(cè)方法執(zhí)行公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/CCT-MLY-047—2019。

表1 聚合氯化鋁入廠檢測(cè)指標(biāo)

2 試用過程

2.1 中試

試用方案:（1）為了如實(shí)反映產(chǎn)品的性能，在其他條件不變的基礎(chǔ)上，在1760紙機(jī)進(jìn)行試用（停用前添加的是硫酸鋁及定著劑）；（2）聚合氯化鋁的添加位置選在前端化機(jī)漿碎解罐中；（3）中試涉及的分析檢測(cè)項(xiàng)目均執(zhí)行相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

2.1.1 試驗(yàn)數(shù)據(jù)

2.1.1.1 首程留著率的檢測(cè)

表2為首程留著率的檢測(cè)結(jié)果。

表2 首程留著率的檢測(cè)

由表2可見，在保證產(chǎn)品質(zhì)量及系統(tǒng)穩(wěn)定的前提下，使用聚合氯化鋁較試驗(yàn)前不使用聚合氯化鋁時(shí)系統(tǒng)留著率平均提高了4.59百分點(diǎn)。

2.1.1.2 系統(tǒng)電荷的檢測(cè)

表3為系統(tǒng)電荷的檢測(cè)結(jié)果。

表3 系統(tǒng)電荷的檢測(cè)結(jié)果

由表3可看出，試用聚合氯化鋁后，系統(tǒng)內(nèi)PCD陽電荷需求量趨于下降，說明試用聚合氯化鋁可以提高系統(tǒng)陽離子電荷。

2.1.1.3 試驗(yàn)前后漿料配比及漿料質(zhì)量的檢測(cè)

表4為試驗(yàn)前后漿料配比及漿料質(zhì)量的檢測(cè)結(jié)果。

由表4可知，試驗(yàn)前后漿料配比穩(wěn)定，打漿質(zhì)量執(zhí)行良好。

表4 試驗(yàn)前后漿料配比及漿料質(zhì)量

2.1.1.4 單耗及成本

表5為試驗(yàn)前后的單耗及成本。

由表5可見，試用聚合氯化鋁后噸紙成本較試驗(yàn)前降低了0.45元。

2.2 推廣試用

表5 試驗(yàn)前后的單耗及成本

結(jié)合小試結(jié)果在其他車間進(jìn)行推廣應(yīng)用。由于公司具有機(jī)臺(tái)多、型號(hào)小的特點(diǎn)，為了滿足市場(chǎng)的供求關(guān)系自2009年開始研發(fā)彩色紙產(chǎn)品，在推廣使用聚合氯化鋁的過程中，發(fā)現(xiàn)伴隨著留著率的提高，其深色系彩色紙產(chǎn)品的染料成本也呈下降趨勢(shì)。具體情況見表6。

由表6可見，十三抄車間1760紙機(jī)生產(chǎn)定量為70 g/m2湖蘭復(fù)印紙，試用聚合氯化鋁后留著率較之前提高了20%～25%，噸紙染料成本降低約187元，其在深色系彩色紙中應(yīng)用效果明顯。

表6 十三抄車間1760紙機(jī)生產(chǎn)定量70 g/m2湖蘭復(fù)印紙的相關(guān)數(shù)據(jù)

3 結(jié)論

聚合氯化鋁作為一種水溶性無機(jī)高分子聚合物，根據(jù)其結(jié)構(gòu)不同不僅可作為一種絮凝劑使用于造紙廢水處理中，而且可以選用適當(dāng)?shù)男吞?hào)（白色粉末）作為造紙濕部助留、助濾材料，使用后通過調(diào)節(jié)系統(tǒng)內(nèi)的陽離子電荷，起到提高系統(tǒng)留著率，減少漿料流失，降低彩色紙染料用量的作用，最終達(dá)到降低生產(chǎn)成本的目的。